Факторы, влияющие на процесс набухания
Степень набухания зависит от температуры среды и соотношения воды и крахмала. Так, при нагревании водной суспензии крахмальных зерен до температуры 55 °С они медленно поглощают воду (до 50%) и частично набухают. При этом повышение вязкости не наблюдается. При дальнейшем нагревании суспензии (в интервале температур от 60 до 100 °С) набухание крахмальных зерен ускоряется, причем объем их увеличивается в несколько раз. Свойство крахмальных зерен расширяться под действием термической обработки с образованием внутренней полости связывают с тем, что внутри крахмального зерна (в «точке роста») происходят разрыв и ослабление некоторых водородных связей между крахмальными цепями, которые в результате этого раздвигаются, что приводит не только к увеличению размеров крахмального зерна, но и к разрушению его кристаллической структуры. При просмотре набухших зерен под поляризационным микроскопом «мальтийский крест» не обнаруживается. В процессе набухания крахмальных зерен часть полисахаридов растворяется и остается в полости крахмального зерна, а часть диффундирует в окружающую среду. Нативный крахмал практически не растворим в холодной воде. Однако вследствие гидрофильности он может адсорбировать влагу до 30% собственной массы. Низкомолекулярные полисахариды, в частности амилозы, содержащие до 70 глюкозных остатков, растворимы в холодной воде. При увеличении длины молекулы полисахариды могут растворятся только в горячей воде. Процесс растворения крахмальных полисахаридов протекает медленно вследствие относительно большого размера молекул. Известно, что линейные полимеры перед растворением сильно набухают, поглощая большое количество растворителя, и при этом резко увеличиваются в объеме. Растворению крахмальных полимеров в воде также предшествует набухание. 3. Процесс набухания в перерабатывающем производстве. 3.1.Технология производства киселей Приготовление киселя складывается их двух операций: приготовления сиропа и заваривания крахмала. При изготовлении сиропа необходимо стараться сохранить витамины, вкусовые и ароматические вещества свежих плодов и ягод, из которых готовят кисель. Ассортимент киселей велик: их готовят из свежих плодов, ягод, ревеня, отваров шиповника, сушеных фруктов, черники, плодово-ягодных соков и сиропов, джема, варенья, повидла, ягодных экстрактов, молока, сливок, чая с вином и лимонной кислотой, кваса, сахарных отваров и т. д. Сиропы готовят различными способами, зависящими от свойств сырья. Сочные ягоды и фрукты - вишню, клюкву, малину, клубнику, смородину, чернику - промывают, кладут в неокисляющуюся посуду и разминают, отжимают сок, который хранят на холоде (сок вливают в кисель вместе с крахмалом.) Мезгу заливают водой, кипятят, отвар процеживают. В отвар кладут сахар, растворяют его и доводят сироп до кипения. Малосочные плоды и ягоды, к которым относятся яблоки, кизил, сливы, абрикосы, крыжовник, варят с небольшим количеством воды, протирают и добавляют сахар. Крахмал разводят небольшим количеством воды или охлажденного отвара в соотношении 1:5, тщательно размешивают, прицеживают, вливают в кипящий сироп и, быстро помешивая, заваривают. Готовый кисель охлаждают. Кисели готовят трех консистенций: жидкие, средней густоты и густые. Консистенция зависит от количества крахмала. Для киселя полужидкого на 1000 г воды берут 30 г крахмала, средней густоты - 45 г, густого - 80 г. Жидкие кисели используют главным образом как подливки к крупяным блюдам. Охлажденные кисели средней густоты разливают в вазочки или стаканы. Чтобы на поверхности киселя при охлаждении не образовалась пленка, их посыпают сахаром. Густые кисели проваривают при слабом кипении 6-8 мин и разливают в формочки, посыпанные сахаром, охлаждают, затем выкладывают в вазочки. К густым киселям подают холодное молоко. Для производства киселей используют свежие и сушеные плоды и ягоды, плодово-ягодные консервы, молоко, реже ревень. Ягодные кисели приготовляют, как правило, на картофельном крахмале, который образует прозрачный, почти бесцветный клейстер, молочные - на кукурузном крахмале, клейстер которого непрозрачный, молочно белый, пластичный. В зависимости от количества используемого крахмала готовят кисели полужидкие (жидкие), средней густоты и густые. Для приготовления 1 кг полужидких (жидких), средней густоты и густых киселей из различного сырья требуется соответственно 30-40, 45-50 и 75-80 г крахмала. Во многие кисели для улучшения вкуса добавляют лимонную кислоту в количестве 0,05-0,1%. Технологическая схема приготовления киселей из свежих ягод включает следующие операции: отделение сока, приготовление отвара из мезги, приготовление сиропа на отваре, заваривание крахмала, введение сока, охлаждение киселя. Для отделения сока используют механические соковыжималки. Чтобы лучше сохранить естественную окраску и витамины, отжатый сок охлаждают и хранят в закрытой посуде из кислотоустойчивого материала. Мезгу отваривают в течение 10-15 мин в пяти-, шестикратном количестве воды при слабом кипении, готовый отвар процеживают. Часть отвара охлаждают и используют для разведения крахмала, а на остальном готовят сироп. Для этого к отвару добавляют сахар, доводят до кипения и кипятят 2-3 мин. Затем в сироп вводят разведенный крахмал, вновь доводят до кипения и соединяют с отжатым соком. Готовый кисель охлаждают. Сок, не подвергшийся тепловой обработке, придает готовому киселю аромат, вкус, цвет, присущий данному виду ягод, и повышает его витаминную активность. Для киселя из фруктово-ягодного сока или сиропа берут сока или сиропа 7г нормы, разводят водой и готовят кисель так же.
3.2. Технология производства колбасы Начальной фазой приготовления колбас является подготовка фарша
3.3. Технология производства пастилы Пастила готовится из яблочного пюре. Оно поступает в бочках или бестарно и перекачивается на производство насосом. Для приготовления пастилы на агаре используется "уплотненное" яблочное пюре. Его получают из разных партий пюре, предварительно смешав их в сборнике для получения стандартной купажной смеси. Состав смеси определяет лаборатория по таким показателям, как содержание сухих веществ, желирующая способность, кислотность и цвет.
3.4. Технология приготовления теста В кондитерских цехах предприятий общественного питания применяют опарный и безопарный способы приготовления теста. Способ приготовления выбирается в зависимости от количества добавляемой сдобы. Если в состав дрожжевого теста входит небольшое количество сдобы (сахар, масло), то одновременно замешивают все продукты. В сдобном густом тесте создаются неблагоприятные условия для брожения, так как большая концентрация сахара и масла угнетает жизнедеятельность дрожжевых клеток, брожение протекает вяло и клейковина образуется плохого качества. Для того чтобы создать дрожжам условия для нормального брожения, тесто вначале замешивают жидким, в состав его вводят воду, муку, дрожжи и немного сахара. Эта часть теста называется опарой, а способ приготовления теста - опарным. После того как опара хорошо выбродит, в нее добавляют сдобу и остальную муку. Способ приготовления теста, когда все продукты кладут в тесто одновременно, получил название безопарного. Чем больше в тесто добавляют сдобы, тем меньше берется воды и больше дрожжей. Приготовление дрожжевого теста основано на способности дрожжей сбраживать сахара муки в спирт с образованием углекислого газа. Тесто не только разрыхляется углекислым газом, но и в результате жизнедеятельности различных микроорганизмов приобретает новые вкусовые качества. Этот вид теста иногда называют кислым. После замеса в процессе брожения и выпечки в тесте происходят сложные химические изменения, которые меняют вкус теста и увеличивают его объем. Крахмальные зерна набухают и под действием ферментов, содержащихся в муке, разлагаются на более простые вещества - декстрины и сахар, т.е. происходит осахаривание крахмала. Часть крахмала под действием ферментов муки и дрожжей распадается до простого сахара - глюкозы. Дрожжи сбраживают сахара муки в течение 1,5-2ч. Под действием фермента сахар, содержащийся в муке, превращается в глюкозу и фруктозу. В состав дрожжевого теста входит сахар (от 1 до 11% массы теста). Свекловичный сахар, или сахароза, под действием дрожжей также распадается на более простые сахара - глюкозу и фруктозу. Сброженные сахара превращаются в спирт и углекислоту. Выделение углекислого газа и спирта происходит по всей толщине теста. Пузырьки газа, постепенно расширяясь, растягивают клейковину, тесто приобретает пористость и сильно увеличивается в объеме. Брожение лучше всего происходит при температуре 30°С. Кроме углекислого газа и спирта в процессе брожения получаются в небольших количествах сивушные масла, янтарная кислота, уксусный альдегид, глицерин и другие вещества. Белки муки, набухая при замесе и брожении, образуют эластичную клейковину. Качество клейковины зависит от «силы» муки. Из «сильной» муки образуется эластичная клейковина, хорошо удерживающая углекислый газ, вследствие чего тесто хорошо поднимается. Муку берут для этого теста с высоким содержанием клейковины - 35-40%. В процессе брожения клейковина растягивается под действием углекислого газа и тесто увеличивается в объеме. Густое тесто хуже удерживает газ, так как в нем образуются разрывы и газ уходит наружу, поэтому опару из «сильной» муки делают более жидкой. Это увеличивает газоудерживающую силу клейковины. Из «слабой» муки опару делают более густой.
3.5. Технология приготовления пудинга
Сладкие блюда завершают любой прием пищи, поэтому их еще называют десертными. Они очень украшают стол, но требуют очень умелого оформления. Для приготовления сладких блюд используют сахар, плоды, ягоды, орехи, различные фруктово-ягодные соки, экстракты, сиропы, яйца, молоко, сливки, мучные и крупяные изделия. Одним из таких блюд является сухарный пудинг. Процесс приготовления включают следующие операции. 1. Подготовить курагу. Курагу перебрать, промыть, залить холодной водой и оставить на 2–3 ч. 2. Отделить яичные желтки и белки. 3. Подготовить сухари. Ванильные сухари разломать на маленькие кусочки и залить смесью из растертых с сахаром желтков и холодного молока. Оставить для набухания на 15 мин. 4. Приготовить абрикосовый соус. Курагу сварить в воде, в которой она замачивалась, протереть, добавить сахар и при помешивании проварить до загустения. Соус поставить охлаждаться. 5. Подготовить изюм. Изюм перебрать и промыть. 6. Взбить белки. 7. Подготовить массу для пудинга. В подготовленные сухари добавить изюм, цукаты, взбитые белки. 8. Закончить приготовление пудинга. Формочки смазать сливочным маслом и заполнить массой для пудинга. Поставить выпекать в жарочный шкаф. 9. Оформить пудинг. При отпуске пудинг переложить из формочки на десертную тарелку. Пудинг полить соусом абрикосовым и подать горячим. Соус можно подать отдельно в соуснике.
Технологическая схема производства блюда «Пудинг сухарный»
4. Пределы изменения параметров процесса набухания в технологических процессах
4.1 Условия клейстеризации крахмала при приготовлении киселя. Оптимальной температурой для клейстеризации является 58 – 67 0С Во время клейстеризации зерна крахмала сильно набухают, это приводит к увеличению вязкости, однако при длительном нагреве, набухшие зерна разрушаются, что приводит к частичной потере вязкости. Способность крахмала образовывать клейстеры делает его очень важным компонентом для многих пищевых продуктов. Следует отметить, что вязкость крахмальных растворов зависит не только от температуры. На вязкость может влиять присутствие в продукте различных веществ, таких как сахар, кислоты, жиры, вода. Давайте рассмотрим, как влияет присутствие этих компонентов на способность крахмала к клейстеризации. Вода является важным веществом для всех продуктов питания. Для оценки влияния воды на клейстеризацию крахмала, рассматривают показатель активность воды. Он показывает, сколько воды доступно для участия в различных превращениях. На активность воды влияет присутствие различных водосвязывающих веществ (сахар, соль и др.), чем их больше, тем меньшее количество воды будет участвовать в химических превращениях. Поэтому добавление различных водосвязывающих веществ ведет к снижению активности воды, что в свою очередь приводит к торможению процесса клейстеризации. Сахар. Большое количество сахара уменьшает силу крахмальных гелей и скорость клейстеризации крахмала. Жиры, которые способны образовывать комплексы с амилозой, снижают скорость набухания крахмальных зерен. Это происходит потому, что образовавшиеся комплексы затрудняют доступ воды к молекуле крахмала. Вследствие этого, в белом хлебе, в котором мало жира практически весь крахмал клейстеризован. Кислоты. Большинство пищевых продуктов имеют показатель рн от4 до 7. В данном диапазоне не происходит существенного влияния на клейстеризацию крахмала. При низкой кислотности происходит снижение вязкости крахмальных растворов при нагревании, а также снижение пика вязкости. Это происходит потому, что при низких значениях рн происходит кислотный гидролиз, с образование незагустевающих декстринов. Чтобы избежать разжижения крахмального клейстера при повышенной кислотности используют модифицированные поперечно-сшитые крахмалы. Они имеют молекулы очень большого размера и поэтому результат гидролиза мало ощутим.
4.2 Условия протекания процесса набухания при приготовлении колбасы.
Введение в мясную эмульсию при измельчении мясного сырья воды (10-35 % к массе сырья) обеспечивает растворимость белковых веществ, достигается высокая водосвязывающая способность, в результате увеличивается выход готовой продукции, повышается нежность, сочность, монолитность. Применение мягких режимов нагрева в производственных усло-виях приводит к необходимости удлинения технологического процесса.
4.3 Условия протекания процесса набухания при приготовлении пастилы.
Показатели готовой пастильной массы - содержание сухих веществ при использовании обычного пюре 61-64 %; - содержание сухих веществ при использовании уплотненного пюре 68-73 %; - содержание редуцирующих веществ 7-10 %; - температура массы 46-50сС; - плотность массы 500-600 кг/м3.
4.4 Условия протекания процесса набухания при приготовлении муки.
Способность белков к набуханию, образованию связной массы и пептизации зависит от фракционного состава муки Белки пшеничной муки хорошо набухают и образуют связную эластичную массу – клейковину. Белки ржаной муки в отличие от белков пшеничной неограниченно набухают, пептизируются и дают вязкую, но менее эластичную массу. Белковые вещества кукурузной, гречневой и овсяной муки слабо набухают и не способны образовывать связное тесто. Белки ячменной муки образуют связную, но менее эластичную массу, чем белки пшеницы. Белки гороховой муки быстро стареют, теряя при этом способность к набуханию. На первой стадии набухания связывается незначительное количество воды за счет активности гидрофильных групп и образуются водные сольватные оболочки. Взаимодействие воды с гидрофильными группами происходит не только на поверхности частиц муки, но и в объеме. Процесс на первой стадии протекает с выделением теплоты. Количество удерживаемой воды незначительно (около 30 %) и не приводит к большому увеличению объема частиц муки. Основное связывание белками воды (свыше 200 %) происходит на второй стадии за счет так называемого осмотического набухания — молекулы воды в результате диффузии проникают внутрь частиц. Вторая стадия набухания сопровождается значительным увеличением объема частиц муки и проходит без выделения теплоты. На водопоглотительную способность муки и количество удерживаемой белками влаги влияют структура и механические свойства белков, а также размер частиц муки. С уменьшением размера частиц увеличивается удельная поверхность в единице массы муки, поэтому воды может быть связано больше. Поглощение воды частицами мелкого размера происходит значительно быстрее. Набухающие в воде пшеничные белки (глиадин и глютенин) могут отмываться из теста водой в частично денатурированном виде. Набухшие в воде фракции белков слипаются, образуя сильно набухший коллоидный студень — гель, обладающий упругостью и способностью к растяжению. Эту массу называют клейковиной. Технологическая роль белков муки в приготовлении хлебных изделий очень велика. Структура белковых молекул и физико-химические свойства белков определяют реологические свойства теста, влияют на форму и качество изделий. От соотношения дисульфидных и сульфгчдрильных группировок во многом зависит характер вторичной и третичной структуры молекулы белка, а также технологические свойства белков муки, особенно пшеничной. В сырой клейковине содержится 65 — 70 % влаги и 35 —30 % сухих веществ. В зависимости от содержания белков в муке количество сырой клейковины колеблется от 15 до 50 % массы муки. В сухой клейковине содержатся 90% белков, 10% крахмала и поглощенные белками при набухании другие составные части муки — липиды, сахара и др.
|